20101019高压注浆在解决灌注桩桩底沉渣中的应用(林峰毅).doc

高压注浆在解决灌注桩桩底沉渣中的应用 林峰毅 （福建省泉州市廉租住房与公房管理所、泉州市见龙亭小区建设指挥部） 摘要:高压注浆在泉州见龙亭小区桩基工程中的应用，有效解决桩底沉渣过厚的问题，通过静力载荷试验对补强后的桩进行检验，结果完全满足了设计要求，对工程的进度和质量保证提供了有效的处理方法。 关键词:钻孔灌注桩，高压注浆，桩底沉渣，静载试验 1.工程概况 泉州见龙亭小区位于省道307线与普贤路交叉处西北侧。建筑面积约38万平方米，小高层建筑分别为12-18层，为框架-剪力墙结构，部分基础形式采用机械成孔混凝土灌注桩，桩径分别为800mm、900mm、1000mm、1100mm、1200mm、1300mm，设计要求桩端持力层为中等风化花岗岩，桩端嵌岩为1倍桩径，桩身混凝土强度等级为C30，桩底沉渣厚度不大于50mm[1] 。 2.地质概况 根据地质勘察报告揭示场地内基础施工影响范围内岩土层主要为：①人工填土：1.0~2.0m；②淤泥：3.0~15.0m；③粉质粘土：0.5~8.0m；④残积砂质粘性土：0.8~6.0m；⑤全风化花岗岩：2.3~5.3m；⑥强风化花岗岩：灰黄色，坚硬，饱和，厚度：0.00~28.70m； ⑦中风化花岗岩：灰白、灰黄色，致密，厚度：0.40~8.50m。 该场地地下稳定水位在黄海高程1.0~3.0m处。 3.桩基检测情况 桩基施工完成，混凝土龄期达到28d后，福建省建筑工程质量监督检测中心站对该工程8#楼24#桩（冲钻孔桩，该桩持力层为中风化花岗岩）进行单桩静载荷试验检测，该单桩承载力特征值为4000kN，按《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003），最大加载量为单桩承载力特征值的2倍，即该试桩极限承载力为8000kN；试验过程中加载至6级，即4800 kN时，总沉降量为60.54mm，超过规范规定40 mm，此时该桩极限承载力只能达到5级，取值4000kN。该桩竖向抗压静载荷试验Q-s曲线如图1所示。该试桩通过低应变法检测发现8#楼24#桩桩底有同相反射现象，桩底反射不符合嵌岩桩的波形，没有反相反射(见图2)，于是再对其进行钻芯法检测，发现桩底沉渣达350mm，见图3，桩底沉渣不能满足设计要求，故需对该桩进行补强加固处理。 图1 8#楼24#桩单桩竖向抗压静载试验Q-s曲线 图2 8#楼24#桩低应变桩桩身完整性检测图 图3 8#楼24#桩取芯芯样照片 4.补强加固处理方案 针对上述低应变法和钻芯法检测过程中发现缺陷，建设方于2008年7月组织专家对检测结果进行评审，提出采用高压注浆法对8#楼24#桩进行补强处理。 4.1 高压注浆技术补强加固机理 根据钻芯法取得的岩芯，8#楼24#桩底沉渣为砂土状强风化花岗岩，不符合设计要求，所以需对桩底沉渣进行清理工作。采用高压注入水泥浆，水泥浆液在桩端沉渣空隙中扩散渗透，并与原桩身混凝土紧密胶结成为整体，从而有效地提高桩底的刚度和强度。同时水泥浆液的扩散渗透，还可在桩端附近形成一定范围的胶结体，增大持力层的受力面积，起到端承扩大头的作用。 4.2 施工操作要点 4.2.1 钻孔 在对8#楼24#桩进行取芯检测时，已在桩上钻了2个抽芯检测孔，经研究可以满足本次补强加固压力注浆之用，故不再另行钻孔。 4.2.2 孔口管的制作及安装 在8#楼24#桩的2个抽芯检测孔上一个装上带有孔口管的单向阀门A，另一个装带有简单的阀门的孔口管B。 4.2.3 高压注浆 高压注浆 将预先作好的孔口管如图4安装好后，把高压注浆机接到带有单向阀门A的孔口管上，打开阀门B向孔内管，往复高压注入水灰比为0.6∶1的水泥浆，并在浆里加入水泥重量0.25 %的木钙做减水剂，并加入1%~2%水泥重量的微膨胀剂，使桩底沉渣中的砂、碎石与水泥浆液充分搅拌混合。注浆时，孔口返浆浓度与进浆浓度基本一致时，即停止注浆。 孔口补浆 注浆结束后提出注浆管，孔内浆液随着下降，使用注浆管对孔内进行补浆。 孔口压浆 补浆结束后，去掉注浆管的下半段，关闭阀门B，使用注浆泵对孔内压注水泥浆，压浆压力为1～2MPa,稳压5～10min，关闭单向阀门A压浆结束[2] 。 图4 孔口管的制作及安装 5.高压注浆后单桩静载荷试验 在高压注浆完成28d后，重新对该桩进行单桩竖向抗压静载试验，加载结束时，最大试验载荷对应的沉降量4.93mm，总沉降量为24.35mm，小于规范规定40 mm。以上结果表明，8#楼24#桩竖向承载力抗压承载力已经满足设计要求。该补强后得竖向抗压静载荷试验Q-s曲线如图5所示。 图5 补强后单桩竖向抗压静载试验Q-s曲线 6.施工注意事项 配制浆液，水泥及外加剂要保证质量，并随时测量浆液的比重